论文总字数：17582字

摘 要

当今时代，射频电路在我们的日常生活中存在着广阔的应用市场。2.4GHz的WLAN频段的WIFI接收机设计在我们无线通信领域拥有十分重要的意义。以移动通信和移动计算为主要的无线通信技术促进了我们人类通信方式的革新。设计要求输入WLAN信号频段为2.4GHz—2.4835GHz，输出信号的中频频点是140MHz。

本文主要针对接收机的射频前端，同时以ADS2009仿真软件为设计工具，从器件以及系统两个方面进行详细的分析、仿真、设计与测试。在基本概念这一方面，讨论了射频电路的一些相关背景和设计基础。在器件方面，给出了有源晶振、射频功率放大器、低噪声放大器、声表面滤波器、混频器、中频滤波器、CPU单片机的工作原理与设计过程。通过增益这个设计指标进行ADS优化仿真设计。最后，硬件测试方面需要使用IAR Systems软件结合信号发生器以及频谱仪。

结果表明了使用ADS2009仿真工具既能降低射频前端设计的成本，实现本次设计的指标，又能合理有效地应用于WIFI接收机射频前端的设计。

关键词：射频前端 声表面滤波器 低噪声放大器 混频器 中频滤波器

Design and implementation of WIFI receiver RF front-end

Abstract

Nowadays, the RF circuit exists broad applications in our daily lives. 2.4GHz band of WLAN WIFI receiver design has great significance in our field of wireless communications. Mobile communications and mobile computing as the main innovation of wireless communication technology for the way we humans communicate. WLAN design requirements input signal frequency is 2.4GHz-2.4835GHz, nodding output signal is 140MHz.

In this paper, for the RF front-end receiver, while ADS2009 simulation software for the design of tools for detailed analysis from the device as well as two aspects of the system, simulation, design and testing. This aspect of the basic concept, we discuss some relevant background and RF circuit design basis. On the device side, given the active crystal, RF power amplifiers, low noise amplifiers, SAW filter, mixer, IF filter, CPU SCM works and design process. ADS simulation design optimization performed by the gain of the design specifications. Finally, hardware testing requires the use of IAR Systems software combines signal generator and spectrum analyzer.

The results show that the simulation tool both reduce borrowing costs ADS2009 RF front-end design, realization of this design indicators, but also reasonably and effectively applied WIFI receiver RF front-end design.

Key Words: RF front-end; SAW filter; Low-noise amplifier; Mixer; IF filter

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 课题研究的背景 1

1.3 课题的研究现状和意义 2

1.3.1 课题的研究现状 2

1.3.2 课题的研究意义 3

1.4 本文所做的工作 3

1.5 本文的结构 4

第二章 射频前端电路设计的基础 5

2.1 射频电路设计简介 5

2.2 射频前端电路设计的基本概念 5

2.2.1 非线性的概述及影响 6

2.2.2 传输线理论 6

2.2.3 史密斯圆图 6

2.3 接收机 7

2.3.1 接收机概述 7

2.3.2 接收机原理框图 7

第三章 ADS2009设计软件概述与仿真基础 9

3.1 ADS简介 9

3.1.1 ADS2009的特点 9

3.1.2 ADS的设计方法 9

3.2 ADS2009的仿真基础 10

3.2.1 电路仿真基础 10

3.2.2 系统仿真基础 10

第四章 射频前端电路的设计与仿真 12

4.1混频模块的设计与仿真 12

4.1.1 有源晶振的基本原理与指标参数 12

4.1.2 混频器的基本原理与指标参数 12

4.1.3 混频模块的ADS仿真 13

4.2 中频模块的设计与仿真 14

4.2.1 中频滤波器的基本原理与指标参数 14

4.2.2 中频模块的ADS仿真 14

4.3 射频模块的设计与仿真 15

4.3.1 功率放大器的基本原理与指标参数 15

4.3.2 低噪声放大器的基本原理与指标参数 16

4.3.3 低噪声放大器ADS仿真 16

4.3.4 射频模块的ADS仿真 17

4.4 WIFI接收机射频前端设计的ADS仿真 18

4.4.1 WIFI接收机ADS仿真图 18

4.4.2 WIFI接收机中主要器件的作用及介绍 19

4.5 程序控制的简介 21

4.5.1 MSP430F4152的基本原理 21

4.5.2 IAR Systems软件介绍 21

4.5.3 寄存器程序的修改 22

第五章 WIFI接收机的硬件测试 23

5.1 接收机的硬件焊接与硬件测试步骤 23

5.1.1 接收机的硬件焊接 23

5.1.2 接收机硬件测试步骤 23

5.2 接收机硬件测试数据 24

第六章 总结与展望 26

6.1 总结 26

6.2 展望 27

参考文献 28

致谢 30

第一章 绪论

1.1 引言

这些年来，通信技术飞快的发展，然而无线通信则更加呈现出极大的增长，这当然使射频技术再一次被摆在了重要的位置。到现在为止，无线通信领域中的射频电路指的是500MHz到38GHz这个频率范围内通信系统的应用^[1-5]。

射频电路的设计越来越普遍，射频技术在如今的各个领域都得到了广泛的应用，例如：语音、数据、图像和图文传输、无线局域网、全球卫星定位系统、无线接入技术等。除此之外，射频电路的设计也广泛应用在空间电子、卫星、雷达等尖端的科技中。

请支付后下载全文，论文总字数：17582字